CN109667592B - 多功能主机支撑旋转平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了多功能主机支撑旋转平台，包括支撑平台，支撑平台上设置有支撑盾体的旋转平台，支撑平台的底面设置有行走系统，旋转平台通过转动调节系统连接在支撑平台的顶面上，旋转平台顶面设置有调节平台，调节平台包括支撑盾体的固定支撑工装和可调支撑工装，旋转平台与可调支撑工装之间设置有横向调节系统和竖向调节系统，固定支撑工装与可调支撑工装之间设置有纵向调节系统。本发明能够实现多个自由度的调节，使得盾体分块的试装可控、可调，不仅提高了盾体试装的便捷性，而且也大大提高了试装效率。另外，本发明的行走系统可用于盾体快速过站，转动调节系统可便捷实现盾体的调头。

Description

多功能主机支撑旋转平台

技术领域

本发明涉及盾构机试装、掉头和过站技术领域，特别是指多功能主机支撑旋转平台。

背景技术

盾构机作为一种重型机械设备和特种设备，无法将整机直接运输至工地，需要将盾构机的各分块运输至工地进行重组组装，由于不可避免地存在制造误差，在工地组装盾体时一旦发现有部件组装不上，将会花费大量的人力和财力对其进行整改，而且工地不具有和组装车间一样的组装条件。因此，盾构机在下线出厂之前必须要通过试装及试运行。目前，盾构机的试装采用固定盾体支撑装置和吊机的协调共同完成。在盾构机试装过程中需要人工不断移动固定盾体支撑装置来调整合适的位置，之后还需要通过焊接垫铁和钢板来确保已调整的盾体工位。当盾构机试运行成功拆机时，又需要将焊接的垫铁或连接钢板通过火焰切割切除。

而对于超大直径盾构机而言，盾体钢板极易发生变形，继而导致盾体各分块很难组装成功。而在传统的盾体组装过程，又要通过焊接垫铁或钢板和火焰切割来辅助盾体的试装和拆卸，在此过程中焊接或火焰切割释放的大量热量传递给盾体，会使盾体的变形进一步加大。一旦盾体拆解，盾体的各分块在没有外界约束的作用下会释放应力并产生很大的变形，将会给工地盾体的组装带来不可估计的难题；同时也浪费了大量的材料和电能。

再者，区间隧道采用盾构法施工时，由于接受端车站已经封闭，无法再隧道贯穿后吊出，需要一种高效快捷的装置来完成盾构主机的过站和调头，并进入车站另一端的始发井，完成下一条隧道的施工。但是，目前盾构主机的过站和调头主要通过整机顶推和滑移方式来实现，而该方法不仅施工难度大，而且效率极低，因此需要一种装置来高效的完成盾构主机的过站和调头。

发明内容

针对上述背景技术中的不足，本发明提出多功能主机支撑旋转平台，解决了现有技术中盾构机组装的支撑工装不可自动调整及盾构主机过站、调头困难的技术问题。

本发明的技术方案是这样实现的：多功能主机支撑旋转平台，包括支撑平台，支撑平台上设置有支撑盾体的旋转平台，支撑平台的底面设置有行走系统，所述旋转平台通过转动调节系统连接在支撑平台的顶面上，旋转平台顶面设置有调节平台，调节平台包括支撑盾体的固定支撑工装和可调支撑工装，旋转平台与可调支撑工装之间设置有横向调节系统和竖向调节系统，固定支撑工装与可调支撑工装之间设置有纵向调节系统，所述转动调节系统、横向调节系统、竖向调节系统和纵向调节系统均连接有控制系统。本发明可以实现五个方向的运动，即横向调节系统能够使可调支撑工装在横向方向实现微调、竖向调节系统能够使可调支撑工装在竖直方向实现微调、行走系统能够使盾体在水平方向移动、转动调节系统能够使盾体360°旋转、纵向调节系统能够使可调支撑工装在盾体轴线方向大幅度移动，多个方向的运动控制使得盾体分块的试装、盾体过站、盾体调头的效率大大提高。

进一步地，所述固定支承工装和可调支撑工装均包括左右相对的左侧弧形面支撑架和右侧弧形面支撑架，所述盾体支撑在左侧弧形面支撑架和右侧弧形面支撑架之间。

进一步地，所述横向调节系统设置在可调支撑工装的两侧，横向调节系统包括设置在旋转平台上方的横向微调油缸，横向微调油缸与所述控制系统相连，控制系统可远程控制横向微调油缸的伸缩。横向微调油缸的横向伸缩轴的端部设置有横向支撑轮，横向支撑轮顶接在可调支撑工装的侧边，横向支撑轮能够有效降低摩擦，避免了可调支撑工装在纵向调节系统的带动下移动时摩擦力大的问题。

进一步地，所述纵向调节系统包括一端铰接在旋转平台上的纵向移动油缸，纵向移动油缸的另一端与可调支撑工装铰接，纵向移动油缸两端铰接的形式保证了可调支撑工装进行横向微调和竖向微调的可行性。纵向移动油缸与控制系统相连，控制系统可远程控制纵向移动油缸的动作。

进一步地，所述转动调节系统包括固定设置在支撑平台上的驱动电机，驱动电机与所述控制系统相连，驱动电机的输出轴竖直向上设置，输出轴连接有驱动齿轮。支撑平台的顶面设置有主驱动箱，主驱动箱的外周通过旋转轴承设置有齿环，所述驱动齿轮与齿环啮合，进而驱动齿轮可带动齿环旋转。齿环与所述旋转平台固定连接，则当齿环转动时旋转平台同步转动。

进一步地，所述主驱动箱为凸台状，齿环设置在主驱动箱的台肩上，台肩可以保证齿环工作的可靠性。旋转轴承套设在台肩的侧壁上，齿环与台肩的底面之间设置有推力球轴承，旋转轴承和推力球轴承共同保证齿环转动的便捷性。

进一步地，所述行走系统包括与支撑平台固定连接的旋转支架，旋转支架内设置有行走轮轴，行走轮轴上设置有行走轮。

进一步地，所述竖向调节系统包括固定设置在可调支撑工装上的竖向调节油缸，竖向调节油缸与控制器相连，控制器可远程控制竖向调节油缸的动作。竖向调节油缸的竖向伸缩轴连接有竖向支撑轮架，竖向支撑轮架内设置有竖向支撑轮轴，竖向支撑轮轴上设置有竖向支撑轮，竖向支撑轮不仅能够满足可调支撑工装竖直方向上的调节，而且能够有效满足可调支撑工装的纵向滑动，可有效降低摩擦力。

进一步地，所述可调支撑工装与旋转平台之间设置有滑动导轨，滑动导轨的顶面设置有润滑油道，滑动导轨的底面与旋转平台固定连接，滑动导轨的顶面设置有与可调支撑工装相配合的润滑油道，润滑油道设置有注油口，滑动导轨可配合竖向支撑轮共同工作，共同保证可调支撑工装的纵向调节便捷性。

进一步地，所述滑动导轨设置有三个，三个滑动导轨等间隔并列设置，所述润滑油道包括对称设置的谐波形油道及设置在谐波形油道之间的直线形油道，谐波形油道不存在拐点，可保证润滑油流动的顺畅性，谐波形油道与直线形油道相互连通，进一步保证了润滑油流通顺畅性。

本发明能够实现多个自由度的调节，使得盾体分块的试装可控、可调，不仅提高了盾体试装的便捷性，而且也大大提高了试装效率。另外，本发明的行走系统可用于盾体快速过站，转动调节系统可便捷实现盾体的调头。横向微调油缸的横向伸缩轴的端部设置有横向支撑轮，横向支撑轮顶接在可调支撑工装的侧边，横向支撑轮能够有效降低摩擦，避免了可调支撑工装在纵向调节系统的带动下移动时摩擦力大的问题。纵向移动油缸与控制系统相连，控制系统可远程控制纵向移动油缸的动作。竖向支撑轮不仅能够满足可调支撑工装竖直方向上的调节，而且能够有效满足可调支撑工装的纵向滑动，可有效降低摩擦力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的主视图；

图2为本发明的左视图；

图3为调节平台的俯视图；

图4为图1中横向调节系统的放大图；

图5为图1中竖向调节系统的放大图；

图6为图1中行走系统的放大图；

图7为图1中转动调节系统的放大图；

图8为图2中纵向调节系统的放大图；

图9为图3中的滑动导轨与旋转平台配合的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1，多功能主机支撑旋转平台，如图1所示，包括支撑平台1，支撑平台1上设置有支撑盾体的旋转平台1-1，旋转平台1-1通过转动调节系统Ⅰ连接在支撑平台1的顶面上，在转动调节系统Ⅰ的带动下旋转平台1-1可相对支撑平台1做360°的旋转动作。

如图7所示，所述转动调节系统Ⅰ包括固定设置在支撑平台1上的驱动电机53，驱动电机53连接有控制系统，控制系统可远程控制驱动电机53转动。驱动电机53的输出轴竖直向上设置，输出轴连接有驱动齿轮43，驱动齿轮43轮轴的上下两端通过驱动轴支撑轴承44固定设置在支撑平台1上，驱动轴支撑轴承44与驱动电机53之间设置有轴承端盖52。支撑平台1的顶面设置有主驱动箱50，主驱动箱5的外周通过旋转轴承49设置有齿环45，驱动齿轮43与齿环45啮合，进而驱动齿轮43可带动齿环45旋转。齿环45与所述旋转平台1-1固定连接，则当齿环45转动时旋转平台1-1同步转动。

所述支撑平台1的底面设置有行走系统Ⅱ，如图6所示，所述行走系统Ⅱ包括与支撑平台1固定连接的第一连接板27，第一连接板27下方连接有第二连接板29，第一连接板27和第二连接板29为轮座。第二连接板29的下方通过螺钉28固定连接有旋转支架30，旋转支架30内设置有旋转轴42，旋转轴42转动连接有行走轮安装支座41，行走轮安装支座41与旋转轴42之间设置有转子34，旋转支架30与旋转轴42之间设置有定子33，旋转轴42的端部设置有润滑通道盖板32。通过定子33、旋转轴42和转子34的设置，行走轮安装支座41可相对旋转支架30转动。

行走轮安装支座41内设置有行走轮轴39，行走轮轴39的端部设置有用于连接行走轮安装支座41和行走轮轴39的行走轮轴卡板40。行走轮轴39上设置有第一自润滑轴承35，第一自润滑轴承35与行走轮安装支座41之间设置有第二自润滑轴承38，第一自润滑轴承35外周设置有轮毂37，轮毂37外周设置有行走轮36。行走轮36可以在轮毂37和第一自润滑轴承35的配合下，相对行走轮轴39转动。在行走系统Ⅱ的带动下，支撑平台1可实现各个方向的水平移动。

所述旋转平台1-1顶面设置有调节平台，如图1-3所示，调节平台包括支撑盾体的固定支撑工装2和可调支撑工装3。旋转平台1-1与可调支撑工装3之间设置有横向调节系统Ⅲ和竖向调节系统Ⅳ，固定支撑工装2与可调支撑工装3之间设置有纵向调节系统Ⅴ，所述横向调节系统、竖向调节系统和纵向调节系统与控制系统相连。通过横向调节系统Ⅲ能够使可调支撑工装3在横向方向实现微调，通过竖向调节系统Ⅳ能够使可调支撑工装在竖直方向实现微调，通过纵向调节系统Ⅴ能够使可调支撑工装在盾体轴线方向大幅度移动，多个方向的运动控制可使盾体分块的试装、盾体过站、盾体调头的效率大大提高。

如图4所示，所述横向调节系统Ⅲ设置在可调支撑工装3的两侧，横向调节系统Ⅲ包括横向设置在旋转平台1-1上方的横向微调油缸4，横向微调油缸4与所述控制系统相连，控制系统可远程控制横向微调油缸4的伸缩。横向微调油缸4的横向伸缩轴8通过横向滑动轴承7转动设置在旋转平台1-1上，横向滑动轴承7的前后两端均设置有横向端盖6，横向端盖6与横向伸缩轴8之间设置有横向密封圈5。横向伸缩轴8的端部设置有横向支撑轮安装支座11，横向支撑轮安装支座11内设置有横向支撑轮轴10，横向支撑轮轴10通过横向支撑轮轴卡板9固定在横向支撑轮安装支座11上。横向支撑轮轴10通过横向第一自润滑轴承13设置有横向支撑轮14，横向支撑轮14与横向支撑轮安装支座11之间设置有第二自润滑轴承12。横向支撑轮14顶接在可调支撑工装3的侧边，横向支撑轮14能够有效降低摩擦，避免了可调支撑工装3在纵向调节系统Ⅴ的带动下移动时摩擦力大的问题。

如图5所示，所述竖向调节系统Ⅳ包括设置在可调支撑工装3上的竖向调节油缸15，竖向调节油缸15通过连接螺钉21固定设置在可调支撑工装3上，竖向调节油缸15与控制器相连，控制器可远程控制竖向调节油缸15的竖直伸缩动作。竖向调节油缸15的竖向伸缩轴16与可调支撑工装3通过竖向滑动轴承22滑动配合，竖向滑动轴承12的下端设置有竖向端盖17，竖向端盖17与竖向伸缩轴16之间设置有竖向密封圈23。竖向伸缩轴16的下端连接有竖向支撑轮架24，竖向支撑轮架24内设置有竖向支撑轮轴25，竖向支撑轮轴25通过竖向支撑轮轴卡板26固定设置在竖向支撑轮架24上。竖向支撑轮轴25通过第一竖向自润滑轴承19设置有竖向支撑轮20，竖向支撑轮20与竖向支撑轮架24之间设置有第二竖向自润滑轴承18。竖向调节系统Ⅳ不仅能够满足可调支撑工装竖直方向上的调节，而且能够有效满足可调支撑工装的纵向滑动，可有效降低摩擦力。

如图8所示，所述纵向调节系统Ⅴ包括一端铰接在旋转平台1-1上的纵向移动油缸57，纵向移动油缸57的另一端与可调支撑工装3铰接，纵向移动油缸两端铰接的形式保证了可调支撑工装3进行横向微调和竖向微调的可行性。纵向移动油缸57与控制系统相连，控制系统可远程控制纵向移动油缸57的伸缩动作。具体的连接结构为：旋转平台1-1上焊接有固定支座60，固定支座60上设置有连接销轴55，连接销轴相对旋转平台1-1水平设置，连接销轴55上配备有铰接球54，纵向移动油缸57的纵向伸缩轴56的端部套设在铰接球54上，铰接球54与纵向伸缩轴56之间设置有油缸挡环61，则纵向移动油缸57可相对固定支座60水平转动。可调支撑工装3上设置有与固定支座60相对应的球铰接支座58，球铰接支座58的铰接轴59相对可调支撑工装竖直设置，纵向移动油缸57的另一端铰接在铰接轴59上，则可调支撑工装可相对纵向移动油缸57在竖直方向上转动。

本发明的具体操作过程为：当盾体分块放到可调支撑工装3上后，纵向移动油缸57在油压的作用下可带动可调支撑工装3沿轴线方向运动；当到达指定位置时，依次通过横向调节系统Ⅲ和竖向调节系统Ⅳ的调节作用，使得盾体在水平和竖直方向对正，最后完成试装；当盾体需要调头，可通过转动调节系统Ⅰ中的电机53带动驱动齿轮43旋转，而驱动齿轮43带动齿环45转动，最终齿环45带动旋转平台1-1旋转。

实施例2，多功能主机支撑旋转平台，所述固定支承工装2和可调支撑工装3均包括左右相对的左侧弧形面支撑架2-1和右侧弧形面支撑架2-2，所述盾体支撑在左侧弧形面支撑架2-1和右侧弧形面支撑架2-2之间。

本实施例的其他结构与实施例1相同。

实施例3，多功能主机支撑旋转平台，如图7所示，所述主驱动箱50为凸台状，齿环45设置在主驱动箱50的台肩上，台肩可以保证齿环运行的稳定性。旋转轴承49套设在台肩的侧壁上，旋转轴承49的上下两端均设置有压环48，压环48便于对旋转轴承49进行固定。齿环45与台肩的底面之间设置有推力球轴承51，旋转轴承49和推力球轴承51共同保证齿环45转动的便捷可靠性。所述齿环45的上方设置有与主驱动箱50固定连接的上端盖47，上端盖47能够避免齿环45裸露在外部。上端盖47与齿环45之间设置有齿环密封圈46，齿环密封圈可对齿环45与驱动齿轮43的啮合进行防护。

实施例的其他结构与实施例1或2相同。

实施例4，多功能主机支撑旋转平台，如图3和图9所示，所述可调支撑工装3与旋转平台1-1之间设置有滑动导轨1-3，滑动导轨1-3的底面与旋转平台1-1焊接固定，滑动导轨1-3的顶面设置有与可调支撑工装3相配合的润滑油道，润滑油道设置有注油口1-2。滑动导轨1-3可配合竖向支撑轮2共同工作，共同保证可了调支撑工装3的纵向调节便捷性。

实施例的其他结构与实施例1或2或3相同。

实施例5，多功能主机支撑旋转平台，所述滑动导轨1-3设置有三个，三个滑动导轨1-3等间隔并列设置，所述润滑油道包括对称设置的谐波形油道1-4及设置在谐波形油道1-4之间的直线形油道1-5。谐波形油道1-4不存在拐点，可保证润滑油流动的顺畅性，谐波形油道1-4与直线形油道1-5相互连通，进一步保证了润滑油流通的顺畅性。

本实施例的其他结构与实施例4相同。

本发明未详尽之处均为本领域技术人员所公知的常规技术手段。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.多功能主机支撑旋转平台，包括支撑平台（1），支撑平台（1）上设置有支撑盾体的旋转平台（1-1），其特征在于：所述支撑平台（1）的底面设置有行走系统（Ⅱ），所述旋转平台（1-1）通过转动调节系统（Ⅰ）连接在支撑平台（1）的顶面上，旋转平台（1-1）顶面设置有调节平台，调节平台包括支撑盾体的固定支撑工装（2）和可调支撑工装（3），旋转平台（1-1）与可调支撑工装（3）之间设置有横向调节系统（Ⅲ）和竖向调节系统（Ⅳ），固定支撑工装（2）与可调支撑工装（3）之间设置有纵向调节系统（Ⅴ），所述转动调节系统（Ⅰ）、行走系统（Ⅱ）、横向调节系统（Ⅲ）、竖向调节系统（Ⅳ）和纵向调节系统（Ⅴ）均连接有控制系统；

所述横向调节系统（Ⅲ）设置在可调支撑工装（3）的两侧，横向调节系统（Ⅲ）包括设置在旋转平台（1-1）上方的横向微调油缸（4），横向微调油缸（4）与所述控制系统相连，横向微调油缸（4）的横向伸缩轴（8）的端部设置有横向支撑轮（14），横向支撑轮（14）顶接在可调支撑工装（3）的侧边；

所述纵向调节系统（Ⅴ）包括一端铰接在旋转平台（1-1）上的纵向移动油缸（57），纵向移动油缸（57）的另一端与可调支撑工装（3）铰接，纵向移动油缸（57）与控制系统相连；

所述竖向调节系统（Ⅳ）包括固定设置在可调支撑工装（3）上的竖向调节油缸（15），竖向调节油缸（15）与控制器相连，竖向调节油缸（15）的竖向伸缩轴（16）连接有竖向支撑轮架（24），竖向支撑轮架（24）内设置有竖向支撑轮轴（25），竖向支撑轮轴（25）上设置有竖向支撑轮（20）。

2.根据权利要求1所述的多功能主机支撑旋转平台，其特征在于：所述固定支撑工装（2）和可调支撑工装（3）均包括左右相对的左侧弧形面支撑架（2-1）和右侧弧形面支撑架（2-2），所述盾体支撑在左侧弧形面支撑架（2-1）和右侧弧形面支撑架（2-2）之间。

3.根据权利要求1或2所述的多功能主机支撑旋转平台，其特征在于：所述转动调节系统（Ⅰ）包括固定设置在支撑平台（1）上的驱动电机（53），驱动电机（53）与所述控制系统相连，驱动电机（53）的输出轴竖直向上设置，输出轴连接有驱动齿轮（43），支撑平台（1）的顶面设置有主驱动箱（50），主驱动箱（50）的外周通过旋转轴承（49）设置有齿环（45），所述驱动齿轮（43）与齿环（45）啮合，齿环（45）与所述旋转平台（1-1）固定连接。

4.根据权利要求3所述的多功能主机支撑旋转平台，其特征在于：所述主驱动箱（50）为凸台状，齿环（45）设置在主驱动箱（50）的台肩上，旋转轴承（49）套设在台肩的侧壁上，齿环（45）与台肩的底面之间设置有推力球轴承（51）。

5.根据权利要求4所述的多功能主机支撑旋转平台，其特征在于：所述行走系统（Ⅱ）包括与支撑平台（1）转动连接的旋转支架（30），旋转支架（30）内设置有行走轮轴（39），行走轮轴（39）上设置有行走轮（36）。

6.根据权利要求1、2、4、5任一项所述的多功能主机支撑旋转平台，其特征在于：所述可调支撑工装（3）与旋转平台（1-1）之间设置有滑动导轨（1-3），滑动导轨（1-3）的底面与旋转平台（1-1）固定连接，滑动导轨（1-3）的顶面设置有与可调支撑工装（3）相配合的润滑油道，润滑油道设置有注油口（1-2）。

7.根据权利要求6所述的多功能主机支撑旋转平台，其特征在于：所述滑动导轨（1-3）设置有三个，三个滑动导轨（1-3）等间隔并列设置，所述润滑油道包括对称设置的谐波形油道（1-4）及设置在谐波形油道（1-4）之间的直线形油道（1-5），谐波形油道（1-4）与直线形油道（1-5）相互连通。